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龙图腾网获悉复旦大学;智己汽车科技有限公司申请的专利基于PID控制的在高精度地图中生成多策略轨迹的系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120029042B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510097156.4，技术领域涉及：G05B11/42；该发明授权基于PID控制的在高精度地图中生成多策略轨迹的系统是由孙未未;高翰炜;蒋骐泽;吴可非;聂绍珩;王语涵;陆臻业;温开虎设计研发完成，并于2025-01-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于PID控制的在高精度地图中生成多策略轨迹的系统在说明书摘要公布了：本发明属于自动驾驶仿真测试技术领域，具体为基于PID控制的在高精度地图中生成多策略轨迹的系统。本发明系统包括车辆控制模块、车道控制模块、全局控制模块以及高精地图模块，其中车道控制模块与车辆控制模块相连，全局控制模块与车道控制模块相连，高精地图模块与全局控制模块相连；本发明通过PID控制算法和启发式规则，可以实现自动驾驶仿真场景中车辆的多种策略轨迹的生成，其中包括加速、减速、保持直行、左右变道的策略。本发明产生多种策略轨迹，接近真实的场景。

本发明授权基于PID控制的在高精度地图中生成多策略轨迹的系统在权利要求书中公布了：1.一种基于PID控制的在高精度地图中生成多策略轨迹的系统，其特征在于，根据物理模型和启发式规则，产生多种策略轨迹，接近真实的场景；具体包括车辆控制模块、车道控制模块、全局控制模块以及高精地图模块；全局控制模块与若干车道控制模块相连，车道控制模块与若干车辆控制模块相连，高精地图模块与全局控制模块相连；上述模块均随所述系统部署于计算机内，供仿真测试软件调用；其中： 所述车辆控制模块，用于控制一辆车的轨迹生成，包括维护车辆当前的基本状态和所在车道的信息，车辆状态信息包括坐标、速度、朝向角、方向盘角度、目标速率，以及所在车道、策略信息，从车道控制模块获取车辆所在车道前后的车辆信息和相邻车道的车辆信息，并基于所获信息和PID控制方法生成车辆未来的状态和轨迹； 所述车道控制模块，用于控制一条车道上的车辆对应的车辆控制模块，维护车道上车辆的前后顺序信息，对所控制的车辆控制模块提供不同车辆间的信息交互，并支持所控制的车辆控制模块与全局控制模块交互； 所述全局控制模块，用于控制所有车道控制模块，从高精地图模块获取车道中心线的坐标信息，维护所有车辆当前的基本状态和策略信息，记录所有车辆的生成轨迹； 所述高精地图模块，用于导入高精地图信息，使用数据结构存储地图信息中车道中心线的信息，支持对车辆坐标进行所在车道的定位查询，提供车道的中心线的点序列表示以及车道的相邻车道信息； 所述车辆控制模块，具体包括： 车辆速率PID控制单元，用于获取车辆当前处于时间帧t的速度vt，和当前时间帧t的目标速率，计算出当前的速率，根据当前的速率和目标速率的差距，利用PID算法计算速率补偿值，从而计算出下一个时间帧的速率st+1，其中PID算法的比例、积分、微分项的系数分别为可调整的控制参数，记作Sp,Si,Sd； 车辆方向盘角度PID控制单元，用于获取车辆当前处于时间帧t的速度vt、位置坐标pt、朝向ot、方向盘角度at、跟随的车道中心线ct，根据如下模型计算出车辆基于当前状态预测的5个时间帧后的未来位置坐标： ，1 其中，Δt为相邻时间帧间隔时间，为预测的5个时间帧后的未来位置坐标，ot为车辆的朝向角度，vt为车辆的当前速度，pt为车辆的当前位置； 然后，利用下式求出车辆当前位置pt距离所跟随的车道中心线ct的最近点位置pc： ，2 其中，车道中心线由m个二维点向量的序列组成，记作；d为车道中心线上距离pt最近的线段的端点编号；DISX,Y,Z表示点X到由Y,Z两点相连形成的线段的距离；CPX,Y,Z表示点X到由Y,Z两点相连形成的线段上最近的点；之后，再利用以下公式计算从pc位置出发沿车道中心线前进对应距离到达的未来目标坐标： ，3 其中，车道中心线由m个二维点向量的序列组成，记作，Δt为相邻时间帧间隔时间，vt为车辆的当前速度，l为车辆在未来5个时间帧的行驶路程长度；d为车道中心线ct上距离车辆当前位置pt最近的线段的端点编号，Li表示从pt出发沿着车道中心线上行驶到点所经过的路程长度；e表示Ld,Ld+1…Lm-1中满足长度不超过l的最大下标；表示从pc位置出发沿车道中心线前进l长度到达的未来目标坐标；之后，将未来位置坐标和未来目标坐标的距离与当前速度大小的比值作为差距，利用PID算法计算方向盘角度的补偿值，从而计算出下一个时间帧的方向盘角度at+1，其中PID算法的比例、积分、微分项的系数分别为可调整的控制参数，记作Ap,Ai,Ad； 策略轨迹生成单元，用于从车道控制模块获取当前车辆周围车辆的位置、速度信息，并为当前车辆从加速、减速、保持直行、左右变道的策略中进行选择，调整车辆速率PID控制单元和车辆方向盘角度PID控制单元的目标速率和目标车道中心线，生成相应的策略轨迹；具体而言： 对于加减速策略，通过调整车辆速率PID控制单元的当前目标速率来实现，用来替换目标速率，其中Δs为目标速率增量，当Δs为正数时，表示加速策略，当Δs为负数时，表示减速策略； 对于保持直行策略，则不做调整；对于左右变道策略，采用调整车辆方向盘角度PID控制单元的当前跟随的车道中心线ct来实现，用ct左侧或右侧车道中心线来替换跟随的车道中心线； 对于选择车辆当前的策略，则通过启发式规则根据车辆的行驶状态和周围车辆的信息来判断，当车辆的前车速度小于车辆当前速度并有追尾风险时，则选择减速或变道策略；当车辆的前车速度大于车辆当前速度时，则选择加速或保持直行策略；若当前状态下有多种可行策略时，则引入随机性选择策略。

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